第七届青年地学论坛

当需要评估预报效果，或格外关注预报误差时（如评估集合扰动方法，发展新物理参数化方案等），我们需要全面看待预报误差。参数最优化就是这样一种情形，它用统计方式选取参数化方案并进行组合，以得到预报误差最小的物理参数化配置，是一种有效减小模式不确定性的方式，然而在评估物理参数化方案的效果时，过往研究只采用单个确定性模拟的误差作为度量标准，预报中众多的不确定性来源，实际上导致每种物理参数化方案的预报误差都在未知范围内波动，仅通过比较平均误差选出的最优方案缺乏稳定的优越性。
本研究提出了一种用平均误差和误差分布共同度量预报误差的方法，并通过多个由相同的随机动能后向散射机制（SKEBS）生成，但具备不同物理参数化配置的集合，评估了次网格过程不确定性对物理参数化方案在台风路径和强度预报中效果的影响。不同物理参数化方案组合的集合平均误差与它们在确定性预报中的误差相对大小并不一致，且不同物理参数化方案组合呈现出显著不同的集合离散度。值得注意的是，集合平均误差和离散度在多组物理参数化方案中的相对大小并不一致，这验证了评估物理参数化方案时同时考虑两个特征量的必要性。效果较好的物理参数化方案应该同时具备较低的平均误差和较小的离散度，也就是说，应该有更大的概率得到分布于低值区的预报误差。基于这种度量预报误差的新方法，本研究选出了在次网格过程不确定性背景下对台风路径和强度预报效果最好的物理参数化方案组合。
 

预报误差 物理参数化方案 台风